Introduction to definite integrals
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0:00 - 0:02歡迎回來
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0:02 - 0:04在這段影片中我會教你
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0:04 - 0:07怎麼利用不定積分求出
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0:07 - 0:08曲線下的面積
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0:08 - 0:10其實我會把重點放在
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0:10 - 0:11直覺探索上
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0:11 - 0:13那就讓我們拿物理的一個例子做範例
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0:13 - 0:16就用距離與速度的關係
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0:16 - 0:18而這也是一個對導數的複習
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0:18 - 0:20或是說一個微分的應用
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0:20 - 0:23那假如我描述一個
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0:23 - 0:24移動中的物體的位置
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0:24 - 0:26來假設他叫....s
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0:26 - 0:36而s會等於ㄜ...不知道,應該是16t的平方
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0:36 - 0:36對吧?
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0:36 - 0:37所以s是距離
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0:37 - 0:38讓我把它記在角落
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0:38 - 0:41我不知道為什麼常用s當做
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0:41 - 0:42距離的變量
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0:42 - 0:45他們可能想說,,,其實...喔!我懂了,為什麼不用d代表距離呢?
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0:45 - 0:49因為d會跟微分中的"d"混淆...吧,我猜
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0:49 - 0:56回來重點,所以s等於距離
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0:56 - 0:59,t等於時間
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0:59 - 1:03那這只是一個公式,他告所我們說位移
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1:03 - 1:06類似說一個物體在過了x之後走多遠
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1:06 - 1:07來講的話,秒數,對吧?
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1:07 - 1:11譬如來說4秒後,他就會走...
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1:11 - 1:13假設距離單位是英呎,時間是秒
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1:13 - 1:164秒後,他就會移動256呎
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1:16 - 1:17這個公式就是在說這個
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1:17 - 1:21讓我把它畫出來
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1:21 - 1:23畫......他......
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1:23 - 1:29這條線醜斃了
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1:29 - 1:30最好用直線工具
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1:33 - 1:36這個美多了
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1:36 - 1:38讓我在畫一個,因為我只要
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1:38 - 1:40第一象限,也就是t要正的。對吧?
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1:40 - 1:42因為你不太可能會時光倒退
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1:42 - 1:45電影演的另當別論,至少在這堂課中
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1:45 - 1:48你不可能回到過去
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1:48 - 1:52我以我必須
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1:52 - 1:56這條基本上就是一條拋物線嘛
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1:56 - 1:57大概長這樣
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2:02 - 2:03所以如果你仔細觀察
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2:03 - 2:04你其實可以很明顯發現
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2:04 - 2:07這個物體,每經過一秒
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2:07 - 2:07他就跑的更遠些
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2:07 - 2:09所以其實他是在加速的
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2:09 - 2:12那如果我向要求出
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2:12 - 2:14這個物體的速率呢?
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2:14 - 2:19這是d
這是t -
2:19 - 2:21然後黃色這條
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2:21 - 2:23是1/2個拋物線
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2:23 - 2:25這個是「距離」的函數
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2:25 - 2:26那速率的函數呢?
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2:26 - 2:29速率就等於,等於什麼呢?
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2:29 - 2:32就是距離除以時間嘛
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2:32 - 2:33這個的速率一直在變動嘛
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2:33 - 2:36我麼要求出他瞬間的速率
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2:36 - 2:39而這是其中一個讓微積分
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2:39 - 2:40變得很有用的應用
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2:40 - 2:43所以我們要求出這個的瞬間變化
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2:43 - 2:45d對t的導數
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2:45 - 2:47由於這是一個計算「距離」的公式
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2:47 - 2:50所以如果我們知道瞬間時間的變化和
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2:50 - 2:53對應的距離(速度=距離/時間),我們就知道速度了。
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2:53 - 3:02所以ds/dt等於?
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3:02 - 3:04ds/dt是多少?
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3:04 - 3:0932t,對不對?
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3:09 - 3:10而ds/dt就是速率
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3:14 - 3:17或許我該..
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3:17 - 3:20v=速率
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3:20 - 3:22我不知道我幹嘛換顏色
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3:22 - 3:23但是我會繼續用黃色
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3:23 - 3:25讓我們畫出這個方程式
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3:25 - 3:29這個會很好畫
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3:34 - 3:35這挺直的
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3:35 - 3:37然後畫x軸
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3:42 - 3:43我做的真好
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3:43 - 3:44OK
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3:48 - 3:56這個,我用紅色,會成一線形函數
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3:56 - 3:57對不對?
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3:57 - 3:5932t就是一條斜率為32的直線
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3:59 - 4:01所以他其實滿陡的
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4:01 - 4:03但我繪畫平緩一點
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4:03 - 4:06這樣我比較好畫
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4:06 - 4:07所以這是速率
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4:10 - 4:12這是速率
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4:12 - 4:17黃色的是右邊那個圖,然後藍色的是右邊那個圖
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4:17 - 4:20為了怕你對這沒什麼概念
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4:20 - 4:22我會做一套用微積分解決
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4:22 - 4:24物理問題的課程講解
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4:24 - 4:27如果你有距離個公式
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4:27 - 4:29他的導數就是速率
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4:29 - 4:31而如果你反過來看
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4:31 - 4:34妳有速率,他的原函數就是距離
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4:34 - 4:38可是你並不會知道他始於
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4:38 - 4:39哪裡,哪個位置
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4:39 - 4:42所以我假設他從原點開始
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4:42 - 4:44但其實他可以從任何一點開始
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4:44 - 4:46妳也可以從這一點向上做拋物線
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4:46 - 4:48但是我們就設他從原點開始
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4:48 - 4:51所以
距離的微分就是速度 -
4:51 - 4:52速度的積分就是距離
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4:52 - 4:54請牢記在心
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4:54 - 4:56讓我們來看這個
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4:56 - 5:04假如我只有提供這張圖
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5:04 - 5:06這張圖就是某物體
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5:06 - 5:09的速率
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5:09 - 5:12我們想知道t秒後
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5:12 - 5:13他所移動的距離
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5:13 - 5:17這是t軸,這是v軸
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5:17 - 5:19假如我手裡就只有這張圖
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5:19 - 5:23然後我並不曉得速率的積分就是
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5:23 - 5:23距離的函數
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5:23 - 5:27那我們該怎麼求
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5:27 - 5:29在任何一段時間內他移動的距離呢?
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5:29 - 5:32讓我們思考一下
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5:32 - 5:34假設我們有一個方程式,噁~這紅色有點血腥
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5:34 - 5:37讓我換問和一點的顏色
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5:37 - 5:40假釋我們在任何一段小的時間內,
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5:40 - 5:44我們有個瞬間的速率
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5:44 - 5:47有了時間速率,鄉城就是距離d了嘛
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5:47 - 5:50所以我們有這一對
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5:50 - 5:52極短的距離
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5:52 - 5:54方便起見我畫寬一點
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5:54 - 5:56但是假設這一段時間真的非常非常小
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5:56 - 5:59我們來較這段很小很小的時間較
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5:59 - 6:02Δt,或更準確地,dt
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6:02 - 6:05這裡dt的意思就是
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6:05 - 6:07一段超乎想像短的時間
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6:07 - 6:09像是一個瞬間,但含不太算是
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6:09 - 6:11或妳是可以把它看成是瞬間
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6:11 - 6:14所以這是時間走過了多久
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6:14 - 6:16妳可以把它看做是一個變化量很小的時間
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6:16 - 6:20我們有一段變化量很小的時間,在他上面
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6:20 - 6:23我們有一個粗略的速率變化
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6:23 - 6:26假設這段率變化是這個
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